Funciones matemáticas TIA Portal al detalle con ejemplos

Qué son las funciones matemáticas TIA Portal.

En primer lugar, las funciones matemáticas en TIA Portal se definen como instrucciones que vamos a utilizar en nuestro programa para realizar algún calculo aritmético. Si bien puedes pensar que no se utilizan las matemáticas en programación, pero estás equivocado, ya que son muchas las ocasiones en las que tenemos que sumar valores de distintos datos de la memoria o añadir o quitar valores ciertas variables para corregir algún desfase.

Además de realizar operaciones matemáticas, también podemos incluir dentro de este grupo de funciones a otras instrucciones que nos van a calcular cual es el valor mínimo dentro de una zona de memoria o a incrementar un valor de una variable cuando recibamos un pulso.

Ciertamente, todas estas operaciones en las que jugamos con esos valores de las variables, se consideran funciones matemáticas en TIA Portal.

Donde se encuentran las instrucciones matemáticas en TIA Portal.

Ya que he despertado tu curiosidad con las instrucciones matemáticas, vamos a ver donde podemos seleccionarlas en TIA Portal para poder utilizarlas en el programa. Como ya sabrás, las funciones matemáticas las vamos a encontrar en la pestaña de Instrucciones dentro del árbol derecho del programa TIA Portal.

Por ello, lo primero tienes que abrir un bloque de programación, por ejemplo, el OB1 y entonces podrás acceder a la pestaña de Instrucciones, dentro de la cual seleccionaremos las Instrucciones básicas. Dentro de este bloque de Instrucciones básicas veremos la carpeta llamada Funciones Matemáticas, así que, solamente nos queda leer la descripción de cada una y la que más se acople a nuestro objetivo esa es la que tenemos que insertar en el segmento.

Cuantas funciones matemáticas existen en TIA Portal.

Probablemente si te preguntara a ti cuantas funciones matemáticas crees que puedes hacer en TIA Portal, ¿qué me contestarías? 4 o 5 funciones, la Suma, Resta, Multiplicación, División y alguna más. Estás en lo cierto, en cuanto a que esas funciones sí que existen, pero existen muchas otras funciones más que resuelven problemas aritméticos, ya que en una parte del programa puedes necesitar calcular el cuadrado de un número, o calcular el seno y coseno y mucho más.

Por ello, te enumero todas las funciones matemáticas TIA Portal en una lista:

• Función Sumar ADD.
• Función Restar SUB.
• Función Multiplicar MUL.
• Función Dividir DIV.
• Función Obtener resto de división MOD.
• Función Generar complemento a Dos NEG.
• Función Incrementar INC.
• Función Decrementar DEC.
• Función Calcular valor absoluto ABS.
• Función Determinar mínimo MIN.
• Función Determinar Máximo MAX.
• Función ajustar valor límite LIMIT.
• Función Calcular cuadrado SQR.
• Función Calcular raíz cuadrada SQRT.
• Función Calcular logaritmo natural LN.
• Función Calcular valor exponencial EXP.
• Función Calcular valor de Seno SIN.
• Función Calcular valor de coseno COS.
• Función Calcular valor de tangente TAN.
• Función Calcular valor de arcoseno ASIN.
• Función Calcular valor de arcocoseno ACOS.
• Función Calcular valor de arcotangente ATAN.
• Función Determinar decimales FRAC.
• Función Elevar a potencia EXPT.

Para qué sirven las funciones matemáticas en TIA Portal.

Ciertamente, las funciones matemáticas te van a servir para ahorrar tiempo y código de programación ya que utilizando ciertas instrucciones matemáticas puedes evitar de realizar otro tipo de operaciones en el programa.

Por ejemplo, puedes hacer combinaciones de operaciones matemáticas con comparaciones y, en una misma línea de programa conseguir el objetivo. Otro ejemplo es que puedes sumar valores de variables y después almacenarlas en otra zona de memoria y seguir sumando esas mismas variables.

Es más, te lo voy a poner más fácil, podrías utilizar todas estas funciones matemáticas en una pantalla HMI y hacer una función de calculadora, con todas estas funciones matemáticas. De este modo, el operario puede entrar a una pantalla donde tendrás todos los botones como si se tratara de una calculadora, con la peculiaridad de que los cálculos los está haciendo el PLC.

Funciones matemáticas TIA Portal al detalle.

Como resultado de todas las descripciones anteriores tenemos una base de información con la que poder trabajar con datos en nuestro programa. Así que vamos a ver cómo funciona cada una de las funciones matemáticas de TIA Portal.

Función matemática Sumar ADD en TIA Portal.

La instrucción Sumar en TIA Portal se utiliza para sumar varias variables y almacenar el valor en otra variable.

Cuando insertamos la función Sumar en un segmento, podemos seleccionar qué tipo de datos van a ser las variables, desde el recuadro superior, donde está el texto “Auto (¿??)”. De esta manera, si ya conoces que los datos que vas a sumar son dos variables de tipo Int, aquí podrás seleccionar el tipo de dato Int. Si pulsas esta casilla se abriría un Menú desplegable para seleccionar el tipo.

En cambio, si desconoces qué tipos de datos son las variables que vas a utilizar, te sugiero que esta casilla la dejes por defecto, en “Automático”, de manera que, cuando insertes las dos variables de entrada, TIA Portal automáticamente va a seleccionar el tipo de dato para esta función Sumar.

Parámetros de la función Sumar en TIA Portal.

La función Sumar en TIA Portal tiene dos parámetros de entrada llamados IN1 e IN2 que son las variables que queremos sumar. El parámetro OUT es donde tenemos que insertar la variable donde se va a almacenar el resultado de la operación.

Además, si en lugar de sumar dos datos, queremos sumar más datos, se pueden añadir más entradas para poder introducir nuevas variables a la suma. Para ello, en la función veremos un asterisco amarillo en la parte inferior de la caja. Pulsando sobre este asterisco, añadiremos una entrada más, de manera que podemos insertar una nueva variable a la operación.

Para que se ejecute la función Sumar en TIA Portal hay que activar la condición que tengamos en la entrada del parámetro EN de la función. Cuando se active este parámetro es cuando se realizará la operación.

Función matemática Restar SUB en TIA Portal.

La instrucción Restar en TIA Portal se utiliza para restar varias variables y almacenar el valor en otra variable. Restará el valor de la variable que haya en la entrada IN2 del valor que haya en la entrada IN1.

Cuando insertamos la función Restar en un segmento, podemos seleccionar qué tipo de datos van a ser las variables, desde el recuadro superior, donde está el texto “Auto (¿??)”. De esta manera, si ya conoces que los datos que vas a restar son dos variables de tipo Int, aquí podrás seleccionar el tipo de dato Int. Si pulsas esta casilla se abriría un Menú desplegable para seleccionar el tipo.

En cambio, si desconoces qué tipos de datos son las variables que vas a utilizar, te sugiero que esta casilla la dejes por defecto, en “Automático”, de manera que, cuando insertes las dos variables de entrada, TIA Portal automáticamente va a seleccionar el tipo de dato para esta función Restar.

Parámetros de la función Restar en TIA Portal.

La función Restar en TIA Portal tiene dos parámetros de entrada llamados IN1 e IN2 que son las variables que queremos restar. El parámetro OUT es donde tenemos que insertar la variable donde se va a almacenar el resultado de la operación.

Para que se ejecute la función Restar en TIA Portal hay que activar la condición que tengamos en la entrada del parámetro EN de la función. Cuando se active este parámetro es cuando se realizará la operación.

Función matemática Multiplicar MUL en TIA Portal.

La instrucción Multiplicar en TIA Portal se utiliza para multiplicar el valor de varias variables y almacenar el valor en otra variable. Se multiplicará el valor de la variable que haya en la entrada IN1 por el valor que haya en la entrada IN2.

Cuando insertamos la función Multiplicar en un segmento, podemos seleccionar qué tipo de datos van a ser las variables, desde el recuadro superior, donde está el texto “Auto (¿??)”. De esta manera, si ya conoces que los datos que vas a multiplicar son dos variables de tipo Int, aquí podrás seleccionar el tipo de dato Int. Si pulsas esta casilla se abriría un Menú desplegable para seleccionar el tipo.

En cambio, si desconoces qué tipos de datos son las variables que vas a utilizar, te sugiero que esta casilla la dejes por defecto, en “Automático”, de manera que, cuando insertes las dos variables de entrada, TIA Portal automáticamente va a seleccionar el tipo de dato para esta función Multiplicar.

Parámetros de la función Multiplicar en TIA Portal.

Dentro de las funciones matemáticas TIA Portal, la función Multiplicar en TIA Portal tiene dos parámetros de entrada llamados IN1 e IN2 que son las variables que queremos multiplicar. El parámetro OUT es donde tenemos que insertar la variable donde se va a almacenar el resultado de la operación.

Para que se ejecute la función Multiplicar en TIA Portal hay que activar la condición que tengamos en la entrada del parámetro EN de la función. Cuando se active este parámetro es cuando se realizará la operación.

Además, si en lugar de Multiplicar dos datos, queremos multiplicar más datos, se pueden añadir más entradas para poder introducir nuevas variables a la multiplicación. Para ello, en la función veremos un asterisco amarillo en la parte inferior de la caja. Pulsando sobre este asterisco, añadiremos una entrada más, de manera que podemos insertar una nueva variable a la operación.

Función matemática Dividir DIV en TIA Portal.

La instrucción Dividir en TIA Portal se utiliza para dividir el valor de dos variables y almacenar el valor en otra variable. Se dividirá el valor de la variable que haya en la entrada IN1 entre el valor que haya en la entrada IN2.

Cuando insertamos la función Dividir en un segmento, podemos seleccionar qué tipo de datos van a ser las variables, desde el recuadro superior, donde está el texto “Auto (¿??)”. De esta manera, si ya conoces que los datos que vas a dividir son dos variables de tipo Int, aquí podrás seleccionar el tipo de dato Int. Si pulsas esta casilla se abriría un Menú desplegable para seleccionar el tipo.

En cambio, si desconoces qué tipos de datos son las variables que vas a utilizar, te sugiero que esta casilla la dejes por defecto, en “Automático”, de manera que, cuando insertes las dos variables de entrada, TIA Portal automáticamente va a seleccionar el tipo de dato para esta función Dividir.

Parámetros de la función Dividir en TIA Portal.

Dentro de las funciones matemáticas TIA Portal, la función Dividir en TIA Portal tiene dos parámetros de entrada llamados IN1 e IN2 que son las variables que queremos dividir. El parámetro OUT es donde tenemos que insertar la variable donde se va a almacenar el resultado de la operación, es decir, el cociente.

Para que se ejecute la función matemática Dividir en TIA Portal hay que activar la condición que tengamos en la entrada del parámetro EN de la función. Cuando se active este parámetro es cuando se realizará la operación.

Función matemática Incrementar INC en TIA Portal.

La instrucción Incrementar en TIA Portal va a permitir aumentar el valor de la variable en una unidad cada vez que se cumpla la condición a la entrada de la función. Por lo tanto, se va a aumentar el valor de la variable que haya en la entrada IN/OUT en una unidad, cuando la entrada EN esté activada.

Cuando insertamos la función Incrementar en un segmento, podemos seleccionar qué tipo de datos va a ser la variable, desde el recuadro superior, donde está el texto de interrogantes “(¿??)”. De esta manera, si ya conoces que el dato a utilizar es de tipo Int, aquí podrás seleccionar el tipo de dato Int. Si pulsas esta casilla se abriría un Menú desplegable para seleccionar el tipo.

En cambio, si desconoces qué tipo de dato es la variable que vas a utilizar, te sugiero que esta casilla la dejes por defecto, sin tocarla, de manera que, cuando insertes la variable de entrada, TIA Portal automáticamente va a seleccionar el tipo de dato para esta función Incrementar.

Parámetros de la función Incrementar en TIA Portal.

Dentro de las funciones matemáticas TIA Portal, la función Incrementar en TIA Portal tiene un parámetro de entrada llamado IN/OUT donde debemos insertar la variable que queremos incrementar. Esta función no tiene ningún parámetro OUT ya que cuando se ejecuta la instrucción, se incrementa el valor de la variable y se almacena en la misma variable IN/OUT.

Para que se ejecute la función matemática Incrementar en TIA Portal hay que activar la condición que tengamos en la entrada del parámetro EN de la función. Cuando se active este parámetro es cuando se realizará la operación y se incrementará el valor de la variable IN/OUT. Además, mientras esté activada la entrada EN de la función, también se activará la salida ENO de la función, de manera que podemos colocar cualquier otra instrucción que se ejecute después de la función.

Finalmente, hemos de saber que, ejecutando la función como en la imagen anterior, es decir, con la entrada EN activada continuamente, el valor de la variable IN/OUT va a incrementarse continuamente. Por lo tanto, cada ciclo de scan, se va a incrementar el valor de la variable IN/OUT, y como resultado, como puedes ver en la imagen, en 1 segundo, quizás el valor haya aumentado a 26081, por poner un ejemplo.

Por consiguiente, esta instrucción Incrementar en TIA Portal debe de trabajar con una instrucción de Flanco en la entrada EN, de manera que, solo incremente el valor cuando se detecte el flanco en la entrada EN. De esta manera, conseguimos que se incremente el valor de la variable de “1” en “1”.

¿Cuáles son las instrucciones matemáticas más utilizadas en programación?

Como has podido comprobar existen muchas instrucciones matemáticas en TIA Portal, de las cuales te he descrito muchas e ellas a fondo en este artículo, pero te voy a definir cuales son las funciones matemáticas más utilizadas en programación, bajo mi opinión.

En primer lugar, podemos destacar la operación de Suma como una de las funciones más importantes en programación del PLC, ya que siempre vamos a necesitar sumar un valor a una variable, o incluso podemos sumar un valor para calcular un desfase en la lectura de una entrada, por ejemplo.

Ciertamente, la instrucción de multiplicación en TIA Portal se utiliza en infinidad de operaciones de programación y la vas a utilizar mucho, ya que en ocasiones necesitamos escalar una señal, o cuando hacemos una lectura de una señal analógica y la tenemos que multiplicar para que nos dé un valor correcto.

Es más, algo tan sencillo como multiplicar un valor de temporizador por 1000 para trabajar en segundos. Imagina que tienes una variable cuyo valor es un tiempo en milisegundos, por lo tanto, queremos convertir ese valor de milisegundos a segundos, por lo que multiplicamos esa variable por 1000 y ya lo tenemos listo.

Probablemente otra de las instrucciones matemáticas TIA Portal que más utilices será la de Incrementar valor. Te pongo un ejemplo, en tu código de programa necesitas incrementar en 1 el valor de un índice cada vez que se detecte un detector, de manera que tendremos registrado las veces que ese detector ha funcionado a lo largo del día.